預還原燒結礦，即在燒結工序就發生部分預還原，甚至產生部分金屬鐵，把對鐵礦的一部分還原由高爐轉移到燒結工序，以此來減少高爐冶煉的還原劑消耗量，其工藝流程如圖2所示。
　　預還原燒結的基本理論依據是：鐵礦石在高爐內的還原主要是以CO為還原劑的間接還原，其還原產物及氣體成分受反應FeO+CO=Fe+CO2的化學平衡限制，使碳的利用率不能無限提高。但在燒結過程中，鐵礦石的還原主要是以碳為還原劑在固態下進行的直接還原，不受氣體平衡的限制，碳的利用率較高。因此，將鐵礦石的一部分還原由高爐工序轉移到燒結工序，可以提高碳的使用效率，從而降低碳耗，減少CO2排放。
　　研究表明，在高爐中使用預還原爐料可以提高利用系數、降低焦比和燃料比、有利于爐況穩定順行。綜合前人的研究結果可以總結出預還原燒結的技術特點主要有：（1）燒結過程中的還原不受氣體平衡限制，可以提高碳的使用效率，從而降低碳耗。（2）碳直接還原鐵礦石所產生的CO，可以作為熱源，只需少量的碳就可以達到預還原或金屬化的目的。（3）產生的部分預還原爐料可以顯著降低高爐焦比。
預還原燒結技術的特點及應用方向
　　目前，預還原燒結技術正處于試驗研究階段，研究結果表明其具有良好的應用前景，但尚缺乏工業化生產的相關報道。我國鋼鐵公司由于缺乏這方面的基礎研究，不宜直接將其大規模使用在煉鐵生產中，但可以吸納其基本原理，來處理某些含鐵含碳粉塵等，即預還原燒結技術綜合利用高爐粉塵工藝。該工藝的優點主要有：
　　（1）綜合利用高爐粉塵。以高爐灰自身所含有的碳作為還原劑，足夠用來還原其中的鐵氧化物，其中的C/O≈3.0。可見，在處理高爐灰的同時，還可以處理部分高鐵低碳的轉爐灰和轉爐泥。
　　（2）起支撐料作用。將高爐粉塵制成尺寸較大的球團或者壓塊，布料時鋪在燒結料底層，可以起到類似燒結機支撐板的作用，使燒結料層下部透氣性得到改善，防止燒結料過熔，同時可以防止金屬化的燒結礦被空氣再氧化。
　　（3）有利于脫鋅。將鋅含量較高的高爐瓦斯灰瓦斯泥球團布在燒結料底部，有利于脫除其中的鋅等有害元素。使得鋅以蒸氣的形式進入燒結煙氣，進而回收。
　　（4）降低高爐焦比。高爐使用預還原爐料，是將礦石的部分還原任務轉移到燒結或球團工序進行。鐵礦石還原所需的還原劑量、化學熱，以及焦炭的熔損反應都將減少，因此可以顯著降低綜合焦比，提高高爐生產效率。
　　迄今為止，制備預還原爐料的成本較高，高爐使用預還原爐料暫時還不經濟。但若不增加設備投資，不增加原料消耗，同時還能變廢棄物為資源的話（即處理高爐粉塵），使用金屬化爐料的經濟性就非常顯著。同時，建議多座高爐的粉塵集中在一臺燒結機上生產預還原燒結礦，這樣燒結礦的預還原度較高，對降低高爐焦比的效果比較明顯。